מאזדה ממשיכה בפיתוח טכנולוגיית Skyactiv גם בבלוק בנזין וגם בדיזל. גלה את יחידת ה-1.5 Skyactiv D העדכנית שתעלה לראשונה במאזדה 2 הבאה.
אחרי בלוק ה-2.2 Skyactiv D, יש עכשיו האח הקטן, ה-1.5 Skyactiv D, שסומן לראשונה עם מאזדה 2 העתידית.
המנוע החדש הזה מבית מאזדה עם טכנולוגיית Skyactiv כבר עומד בתקני EURO 6 המחמירים, ועושה זאת ללא כל מערכת קטליזה. אבל כדי להשיג את התוצאות הללו, מאזדה עמדה בפני מספר בעיות המגבילות את הפוטנציאל של מכניקת דיזל.
עם זאת, התוצאה המתקבלת, באמצעות מגדש טורבו בגיאומטריה משתנה וחיישן סיבוב משולב, יחד עם מצנן ביניים מקורר מים, מספקת באופן מלא את המותג היפני. שנית, זה ישפר את היעילות והתגובה של בלוק 1.5 דיזל. מאזדה מאמינה שיהיה לה את מנוע הדיזל הצריכה הנמוכה ביותר במעמד שלה.
בלוק ה-1.5 Skyactiv D מציג את עצמו עם נפח של 1497 סמ"ק ו-105 כוחות סוס ב-4000 סל"ד, המומנט המרבי של 250Nm מופיע כבר ב-1500 סל"ד ונשאר קבוע עד קרוב ל-2500 סל"ד, והכל עם פליטת CO₂ של 90 גרם/ק"מ בלבד.
אבל כדי להגיע לערכים האלה, לא הכל היה ורוד ומאזדה התמודדה עם בעיות טכניות רבות. בעיות שעל פי המותג התגברו, באמצעות שימוש בטכנולוגיות החדישות ביותר. אבל בוא נלך בחלקים, במטרה לפרום את כל האתגרים שמאזדה התגברה עליהם כדי לפתח את מנוע ה-1.5 Skyactiv D הזה.
כיצד ניתן היה להתגבר על תקנים סביבתיים תובעניים ללא צורך בטיפול קטליטי?
בלוקי דיזל פועלים בדרך כלל בשיעורי דחיסה, גבוהים בהרבה מאשר בלוקי בנזין. זה נובע מהספציפיות של שריפת סולר, שמתפוצץ בלחצים גבוהים ואינו מתפוצץ כמו בנזין, אלא עולה באש.
סוגיה זו הופכת לבעייתית במיוחד, שכן בשל יחסי הדחיסה הגבוהים, כאשר הבוכנה נמצאת ב-TDC שלה (מרכז מת), ההצתה נוטה להתרחש לפני התערובת הכוללת וההומוגנית בין אוויר לדלק, וכתוצאה מכך נוצרים גזי NOx ו חלקיקים מזהמים. עיכוב הזרקת הדלק, תוך סיוע בטמפרטורה ובלחץ, מביא לחסכון גרוע יותר ולפיכך לצריכה גבוהה יותר.
מאזדה, המודעת לבעיות הללו, החליטה בכל זאת להמר על הפחתת יחס הדחיסה של בלוקי הדיזל Skyactiv שלה, עם יחסי דחיסה של 14.0:1 - ערך נמוך בעליל לבלוק דיזל, שכן הממוצע הוא סביב 16.0:1. באמצעות פתרון זה, באמצעות בוכנות מתאי בעירה ספציפיים, ניתן היה להפחית את הטמפרטורה והלחץ ב-PMS של הצילינדרים, ובכך לייעל את התערובת.
כשבעיה זו נפתרה, נותרה פתרון לבעיית צריכת הדלק, אז מאזדה פנתה לקסם האלקטרוניקה. במילים אחרות, מפות הזרקה עם אלגוריתמים מורכבים המסוגלים לבצע מיקס קדם אופטימלי, בבלוק עם קצב דחיסה נמוך. בנוסף להשפעות המיטיבות על הבעירה, הפחתת יחס הדחיסה אפשרה להפחית את משקל הבלוק, שכן הוא נתון ללחץ פנימי נמוך יותר, ובכך לשפר את הצריכה ואת מהירות התגובה של המנוע.
איך מאזדה פתרה את בעיית התנעה קרה והצתה אוטומטית חמה עם יחס דחיסה נמוך?
אלו היו שתי הבעיות האחרות שעמדו בבסיס יחס הדחיסה הנמוך של הבלוק. עם יחס דחיסה נמוך יותר, קשה יותר לבנות מספיק לחץ וטמפרטורה כדי שהדלק יתלקח. מצד שני, כאשר הבלוק חם, יחס הדחיסה הנמוך מקשה על ניהול כתמי הצתה אוטומטית ל-ECU.
בשל בעיות אלו החליטה מאזדה לכלול בבלוק ה-1.5 Skyactiv D, את מזרקי ה-Piezo העדכניים ביותר עם חרירי 12 חורים, המאפשרים מגוון מצבי הזרקה ותפעול במרווחים קצרים ביותר, ומצליחים לבצע מקסימום 9 הזרקות לכל היותר. מחזור, המאפשר לשלוט בריכוז התערובת, פותר את הבעיה של התחלה קרה.
בנוסף ל-3 דפוסי ההזרקה הבסיסיים (קדם הזרקה, הזרקה ראשית ואחרי הזרקה) מזרקי Piezo אלו יכולים לבצע מספר תבניות שונות בהתאם לתנאי האטמוספירה ועומס המנוע.
ההצתה האוטומטית נפתרה, עם שימוש בתזמון שסתומים משתנה. שסתומי הפליטה נפתחים מעט בשלב היניקה, ומאפשרים למחזר גזי הפליטה בחזרה לתא הבעירה, להעלות את הטמפרטורה, ללא יצירת נקודות לחץ, מאחר ובבלימות דיזל הטמפרטורה עולה בתא הבעירה. הבעירה מייצבת את ההצתה, ובכך מפצה על השימוש ביחסי דחיסה גבוהים, אשר בתורם מייצרים קוצים בלחץ שקשה לשלוט בהם.